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论述鞋类产品创新设计与3D打印工艺的融合

2020-03-08 615 上传者：管理员

摘要：近年来，随着消费量的不断提高，传统的制鞋技术很难适应现代人的审美理念。但随着3D打印的诞生，为鞋业带来了新的发展机遇。在制鞋业中融入3D打印技术可以促进鞋类产品造型的迅速形成，使鞋类的造型发挥出丰富的作用，使其更加多样化。基于此，本文试图通过研究模块化设计方法的功能和意义来解决大量鞋类浪费的问题。在本文中，对目前鞋业在可持续发展方面的趋势进行了深入研究，也就是基于这项研究的结果，本文试图提出并开发一种具有环保意识和创新模块的鞋类产品创新设计，以期为鞋类产品创新设计提供新的素材。

关键词：
3D打印技术
创新设计
生命周期
鞋品设计
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根据权威数据的统计,在地球上，物质资源日益减少,但人的欲望是无限的,以至于显著增加资源的利用率。然而,目前还没有相关的平台,可以有效地解决这个问题，使鞋子能够长期使用。因此我们创建了一个特殊的鞋店—踏破铁鞋无觅处事务所,使用3D印刷的鞋底和设计的新鞋—采用鞋底的替代方法来解决这个问题,使用3D打印技术修复和单独的鞋底夹层,外底这两个为主要方向。

1、鞋履生命周期环节的基本分析

1.1 鞋履生产方式概述

鞋类是人类文明史上产生的最早的产品之一。最早的鞋类业务，它们基本上是属于手工艺品的生产方法。从20世纪80年代中期以来，现代鞋类业务已开始进入大规模化的生产阶段。伴随着现代技术的日益进步，制鞋业也开始发生了巨大的变化。新的技术，新的材料，新的工艺和新的制作设备的出现，这些极大地促进了鞋业的发展和创新。

1.2 鞋履生产制造环节分析

在现代，大多数的鞋类产业主要依赖于鞋的生产机械和设备来进行生产,从缝纫到硫化,成型,粘胶,注塑,从鞋部分的生产到部件组装,制鞋的设备类型越来越完整。制鞋设备的运行需要大量的煤炭资源。此外,在每一个生产过程,可能会有化学气体或物质对人体造成伤害。

2、鞋类创新设计中的应用

2.1 鞋类风格设计

在鞋类设计中,时尚和休闲的鞋子风格设计方面,3D打印的技术显示出比较明显的优势。在时尚休闲鞋的造型方面，3D打印创造出无限可能,很多传统工艺方法不能实现的造型，计算机3D建模对这些复杂的造型能够有所创造,流畅的线条,镂空的结构,相关的科幻元素,几何图案,前卫造型、特殊材料、精密成型等都能设计得很好。

2.2 鞋楦模具

鞋楦是鞋的灵魂、鞋的起源，它不仅决定了你的鞋的形状和款式，更决定了鞋是否适合脚，是否能保护脚。传统的鞋楦通过注塑、冲压、锻造、铸造等方式，包括冲压方式的特点，由于其高强度弱都不合适进行三维打印和工艺制造，但塑料模具和铸造模具的设计开发与制造，这些都可以采用三维印刷技术。引入三维印刷，增加了鞋楦生产的更新，更高效、更科学、更环保的方法。

2.3 鞋面材料

在3D打印技术的逐渐进步的前提下，开始对3D鞋帮材料的生产进行研究的公司也越来越多。ShaPlayStruth在美国开发的新型的运动鞋鞋面——30-Grid技术，该技术利用了尼龙、聚酯和酰胺等生物质原材料，利用3D打印技术，打造出一款结实又时尚的网布鞋面。整只鞋不仅轻便而且结实。所以，3D打印技术的引进，扩大了鞋材的品种、结构、风格和上成型工艺，从视觉和功能上能给人们带来了不一样的体验。

2.4 鞋底

3D打印技术创造的鞋底不同于传统的拼接、粘合和缝合而形成的鞋底，3D鞋底的打印是一次性就能够成型的。在2015年，Newbalance对SLS工艺进行利用，将DuraformFlex和TPU材料进行混合，印制产生有减震作用的中底跑步鞋。Nike的第三代3D打印鞋就是采用这种SLS激光烧结的技术来制造。

3、可更换的设计方案

3.1 鞋底与鞋面可更换式

为了满足公众的脚的舒适,我们也借鞋子可以替换的方式。气垫的鞋子,运动鞋,休闲鞋,皮鞋等等,这些我们穿的鞋子，都可以采用不同的鞋底来进行组合。提出更好、更完美的解决方案以满足消费者的个人需求,并采取的道路“柔性制造3D鞋+个性化定制”。

对可以改变鞋子帮面的款式，进而开发出不同的连接方式，鞋帮的连接工具有拉链、按扣、装饰带等，都可以利用这些工具来实现和连接零件、拆卸等功能，使变鞋子的款式得以改变。

3.2 鞋面可更换式

就算鞋子的质量很好，穿很长一段时间也会产生臭味。建议可以改变更换鞋面,这样你就可以对鞋类资源重复利用。对于这种帮面的装饰部分可替换的鞋子,开发了一种鞋，用不同的装饰物品,包括各种各样的花边,装饰花,链子,流苏等一系列装饰物件,这种设计是可移动的装饰部分,去除功能一般是可以通过尼龙搭扣,四合扣等连接部分来实现的，同时推出方法还有买鞋送鞋带的花式系法相关的小卡片,还可以配合知名鞋厂,进行合作，扩大内需,实现利润的最大化。

3.3 自行更换式

为了这些设计的长期发展，建议开展相关的网络的销售活动，不同的产品-鞋垫，外底，鞋面和鞋带，这些作为特殊的零件进行销售，还配备交货的说明书和更换的小工具。

此外,结构的改进是在考虑实际的问题进行穿耐用性的测验。经过反复的实验,结构如外缘入口11和连接的唯一图1所示。本实用新型的设计包括鞋主体1、鞋管2,装饰块3和鞋底4,其中鞋主体1是提供一个可拆卸连接到进气通孔11，11和装饰块3都是可拆卸进行连接的，一个多元化小孔41圆周上，均匀排列,表面和螺栓5使整体鞋的底部主体1通过连接孔41形成一体。鞋主体1可以把整体的鞋底4通过螺栓5进行连接,这是非常牢固的。这种鞋是可以实现鞋风格的变化，通过改变鞋底4或鞋主体1,也可以添加鞋管2和装饰块3对鞋子的风格进行改变,来实现互换性的鞋子的风格,从而减少资源的利用率。

图1 拆卸重组鞋结构开发

4、结语

现在社会的发展告诉我们，大多数企业的产品开发都将符合绿色环保的理念。期待新产品有助于鞋子的重组，满足功能鞋更换的需求背景下，对人们具有重要的意义。随着技术的发展和跨界融合技术的发展，3D打印技术将使鞋类设计推向数字化，个性化，智能化和网络化的发展。现在市场上有鞋子可供选择。一直是自上而下，在休闲，时尚，潮流已经成为当今的流行趋势，鞋面拆除重组将是鞋中最突出的鞋类产品之一，在鞋款的基础上，发展时尚外观同样还能具有“一种鞋多穿”特殊新鞋的功能，无论从倡导还是省钱的环保角度来看，这些设计都是有必要的。

参考文献：

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